Механизм действия ингибиторов при образовании осадка карбоната кальция в обратноосмотических аппаратах

Аннотация

Знание механизма образования осадков малорастворимых солей на обратноосмотических мембранах чрезвычайно важно при выборе мероприятий по их предотвращению и сокращению расхода концентрата. Проведенные исследования позволили сформулировать новый взгляд на механизм образования кристаллических отложений и роль ингибиторов в предотвращении этого процесса. В основе разработки экспериментальной методики лежит представление о том, что первая фаза кристаллизации – зародышеобразование является гомогенной, т. е. происходит в застойных зонах в объеме концентрата при высоких значениях пересыщения по карбонату кальция. После образования кристаллы выносятся из застойных зон и осаждаются на поверхности мембраны, как и другие взвешенные частицы, содержащиеся в обрабатываемой воде. Представлены результаты изучения процесса адсорбции молекул полимерных ингибиторов на поверхности кристаллов при зародышеобразовании и кристаллическом росте на мембране. Приведены экспериментально полученные зависимости скорости адсорбции ингибиторов от их дозы, скорости образования карбоната кальция, скорости зародышеобразования от общей поверхности зародышевых кристаллов. Изучение микрофотографий показало зависимость размера и количества кристаллов от значения пересыщения в застойной зоне при зародышеобразовании, а также от эффективности ингибитора. Представлена методика, позволяющая определить концентрации растворенных солей в застойных зонах мембранного аппарата и значения пересыщения, соответствующие началу процесса кристаллизации, без добавления различных ингибиторов и с их использованием.

Ключевые слова

карбонат кальция , обратный осмос , ингибитор , механизм осадкообразования на мембранах , застойные зоны , скорость зародышеобразования , скорость роста кристаллов , адсорбция ингибитора